(57)【要約】【課題】本発明は、水流路に存在する夾雑物を容易に除去することができる水−冷媒熱交換器、及び、このような水−冷媒熱交換器を有するヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。【解決手段】水流路を流れる水と冷媒流路を流れる冷媒とを熱交換させる水−冷媒熱交換器であって、水流路を画成する壁面の一部を有する部材と、前記壁面の一部と対向する対向部を有する部材と、前記一部を有する部材と前記対向部を有する部材とを固定する固定手段とを備え、前記固定手段による固定を解除することで、前記水流路を開放可能に構成される。【選択図】  図２
2013007519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流路を流れる水と冷媒流路を流れる冷媒とを熱交換させる水−冷媒熱交換器であって、
水流路を画成する壁面の一部を有する部材と、前記壁面の一部と対向する対向部を有する部材と、前記一部を有する部材と前記対向部を有する部材とを固定する固定手段とを備え、
前記固定手段による固定を解除することで、前記水流路を開放可能に構成されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記一部を有する部材及び前記対向部を有する部材のうち一方の部材は、前記冷媒流路を有する冷媒管が固定される熱交換器本体であり、
前記他方の部材は、前記熱交換器本体に対して着脱可能に固定される着脱部材であることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記一部を有する部材と前記対向部を有する部材とは間に空間を有して対向させて配置され、
前記空間には前記冷媒流路が渦巻状に配置され、
前記空間が前記渦巻状の冷媒流路によって仕切られることにより、渦巻状の水流路が形成されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項４】
請求項１に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記一部を有する部材及び前記対向部を有する部材の少なくとも一方には、互いに対向する対向面に凹部が設けられ、
前記一方の部材の凹部と他方の部材の対向面とで前記水流路が画成されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記一部を有する部材及び前記対向部を有する部材の少なくとも一方の外面に、前記水流路に沿って前記冷媒流路が配置されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項６】
請求項４に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記水流路の中に前記冷媒流路が配置されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項７】
請求項１に記載の水−冷媒熱交換器において、
前記水流路の流路断面積は、水流路の上流側よりも下流側で大きく設定されることを特徴とする水−冷媒熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜５の何れか１項に記載の水−冷媒熱交換器を有することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
請求項８に記載のヒートポンプ給湯機において、
前記水−冷媒熱交換器で加熱された水が貯留される貯湯タンクと、前記水−冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間に配置される三方弁とを備え、
前記三方弁は、前記水−冷媒熱交換器を通過した水を前記貯湯タンクに送る経路と、前記水−冷媒熱交換器を通過した水を排水する経路とを切換可能に構成されることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水−冷媒熱交換器及びヒートポンプ給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、深夜時間帯に外気の持つ熱量を吸収し、水を規定の温度まで加熱して湯を沸き上げて貯湯タンクで保存し、湯の使用時に貯湯タンクより出湯させる冷凍サイクルを用いた給湯機であるヒートポンプ式給湯機がある。
【０００３】
前記ヒートポンプ式給湯機は蒸発器，圧縮機，水−冷媒熱交換器，膨張弁からなり、それらの閉回路内を冷媒が循環することで冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器により冷媒が外気より熱を吸収し、その冷媒を前記圧縮機により圧縮して温度を上昇させ、高温になった冷媒の熱を前記水−冷媒熱交換器で加熱対象である水に吸収させることで冷媒の温度を下げると共に湯を沸き上げ、前記膨張弁により冷媒圧力と冷媒温度を下げ、再び前記蒸発器に戻ることで冷媒が吸熱と放熱を繰り返し、湯を沸き上げている。
【０００４】
前記ヒートポンプ式給湯機における水−冷媒熱交換器は水流路と冷媒流路と熱伝導手段を有し、冷媒の熱を水に与えている。この水−冷媒熱交換器は、例えば、特許文献１に示されるように、水流路が水伝熱管によって構成されるものである。
【０００５】
前記水流路を流動する水が軽金属イオンであるカルシウムやマグネシウムが含有成分として多量に溶解している硬水であった場合、水の温度条件によって前記含有成分が析出して前記水流路の内部表面に炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムが析出物（以下、スケールと呼称する）として堆積・残留することで前記水流路と前記冷媒流路との熱交換の阻害による熱交換能力の低下といった問題が起こることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７６９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の水−冷媒熱交換器は、水流路が水伝熱管によって構成されるものであったため、内部に夾雑物が存在する場合に、これらを除去することが困難であるという問題があった。
【０００８】
特に、このような夾雑物の問題は、給水源の水の硬度が高い場合に顕著であった。具体的に説明すると、前記水流路を流動する水がカルシウムやマグネシウム等の軽金属イオン成分を多量に含有する硬水であった場合、水の温度条件によっては前記含有成分が析出して前記水流路の内部表面に炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムがスケールと呼ばれる析出物となって析出し、堆積・残留することが知られている。このスケールのような夾雑物は、前記水流路と前記冷媒流路との熱交換の阻害による熱交換能力を低下させる原因となる。
【０００９】
そこで、本発明は、水流路に存在する夾雑物を容易に除去することができる水−冷媒熱交換器、及び、このような水−冷媒熱交換器を有するヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、水流路を流れる水と冷媒流路を流れる冷媒とを熱交換させる水−冷媒熱交換器であって、水流路を画成する壁面の一部を有する部材と、前記壁面の一部と対向する対向部を有する部材と、前記一部を有する部材と前記対向部を有する部材とを固定する固定手段とを備え、前記固定手段による固定を解除することで、前記水流路を開放可能に構成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る水−冷媒熱交換器及びヒートポンプ給湯機によれば、水流路に存在する夾雑物を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートポンプ式給湯機の系統構成図である。
【図２】実施例１に係る水−冷媒熱交換器の構造を示す図である。
【図３】水−冷媒熱交換器の洗浄時の水流路すすぎ運転の制御フローを示す図である。
【図４】実施例２に係る水−冷媒熱交換器の構造を示す図である。
【図５】実施例３に係る水−冷媒熱交換器の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に本実施形態のヒートポンプ式給湯機の系統構成図を示し、図２と図４と図５に本実施形態の特徴となる水流路が水−冷媒熱交換器の本体の凹部と凹部の開放面を閉塞ように配置された閉塞体からなる水−冷媒熱交換器の構造を、図３に水−冷媒熱交換器の洗浄時の水流路すすぎ運転の制御フローを示す。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のヒートポンプ式給湯機は、図面の左側に示す水−冷媒熱交換器５を含む冷媒サイクルを箱体内部に搭載したヒートポンプユニット１と、図面の右側に示す貯湯タンクを含めた給湯サイクルを箱体内部に搭載したタンクユニット２で構成され、ヒートポンプユニット１とタンクユニット２をヒートポンプ式給湯機の施工現場にて接続配管３を使用して接続する構造となっている。
【００１５】
冷媒サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機４と、圧縮機４から吐出される高温・高圧の冷媒が、貯湯タンクより導いた水と熱交換する水−冷媒熱交換器５と、水−冷媒熱交換器５より流出された冷媒が減圧される減圧弁６と、減圧弁６により減圧された低温・低圧の冷媒が、空気と熱交換する蒸発器７を冷媒配管を介して環状に接続される構成となっている。水−冷媒熱交換器５では、水流路３０を流れる水と冷媒流路２９を流れる冷媒とが熱交換する。
【００１６】
蒸発器７には、ファン８により外気が通風される構造となっている。
【００１７】
水サイクルは必要量の湯を貯える貯湯タンク９と、貯湯タンク９の底部の水が導かれる水循環ポンプ１０と、水循環ポンプ１０から吐出された水が冷媒と熱交換する水−冷媒熱交換器５が循環配管により環状に接続される構成となっており、水−冷媒熱交換器５より吐出された水は貯湯タンク９の頂部に戻される構造となっている。また貯湯タンク９の底部には給水配管１１を介して、図示していない水道などの給水源が接続され、頂部は使用場所に給湯する給湯配管１２が接続されている。
【００１８】
圧縮機４には、圧縮機温度を測定するために圧縮機温度センサ１３が設けられている。水−冷媒熱交換器５の前後に設けてある水サイクル内の配管には、水−冷媒熱交換器５に流入する水の温度を計測する水−冷媒熱交換器入口水温度センサ１４と、水−冷媒熱交換器５から流出する水の温度を計測する水−冷媒熱交換器出口水温度センサ１５が設けられている。
【００１９】
以上のようなヒートポンプ式給湯機において、水−冷媒熱交換器５の水流路３０に前記スケールが堆積・残留することにより熱交換の阻害と流量の低下が生じて熱交換性能が低下することや、水流路３０内が前記スケールで閉塞することで水に流れが生じないために水と冷媒の熱交換が行われなくなり水−冷媒熱交換器５が本来の機能を失ってしまうおそれがある。
【００２０】
このため、本実施形態に係る水−冷媒熱交換器５では、以下のような構造を有する。即ち、水−冷媒熱交換器５は、水流路３０を流れる水と冷媒流路２９を流れる冷媒とを熱交換させるものであり、水流路３０を画成する壁面の一部３０ａを有する部材である熱交換器本体２３と、前記壁面の一部３０ａと対向する対向部３０ｂを有する部材である着脱部材２４と、前記熱交換器本体２３と着脱部材２４とを固定する固定手段（図示しない）とを備え、前記固定手段による固定を解除することで、前記水流路３０を開放可能に構成される。
【００２１】
このようにすれば、水−冷媒熱交換器及びヒートポンプ給湯機によれば、水流路に存在する夾雑物を容易に除去することができる。
【００２２】
なお、固定手段としては、熱交換器本体２３と着脱部材２４とが対向した状態を維持することができるものであれば特定のものに限定されるものではなく、例えば、熱交換器本体２３と着脱部材２４とを連結するボルトやナットなどの締結具が考えられる。
【００２３】
また、前記熱交換器本体２３には、前記冷媒流路２９を有する冷媒管２６が固定され、前記着脱部材２４は、前記熱交換器本体２３に対して着脱可能に固定される。
【００２４】
そして、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機は、前記水−冷媒熱交換器５で加熱された水が貯留される貯湯タンク９と、前記水−冷媒熱交換器５と貯湯タンクとの間に配置される三方弁２２とを備え、前記三方弁２２は、前記水−冷媒熱交換器５を通過した水を前記貯湯タンク９に送る経路と、前記水−冷媒熱交換器５を通過した水を排水する経路とを切換可能に構成される。
【００２５】
なお、水−冷媒熱交換器のスケールに対する取り組みとしては、他にも、前記水流路に薬品を流動させ、前記水流路の内側表面に発生した前記スケールを化学的に溶解させて除去する方法、軟水器により前記水流路より手前で前記含有成分を除去して前記水流路の内側表面での前記スケールの発生を抑制する方法が提案されている。
【００２６】
しかし、薬品による除去の方法は前記水流路で水が流動可能な状態における前記スケールの除去の方法であり、軟水器の利用は一時的な前記スケールの発生抑制の手段に過ぎない。いずれの方法においても前記スケールの除去が不十分な場合や軟水器による前記含有成分の除去能力の低下が起こった場合に、前記水流路が前記スケールにより閉塞する可能性があり、さらには閉塞した状態からの復旧ができないという問題がある。
【００２７】
この点、本実施形態に係る水−冷媒熱交換器によれば、水流路の一部を開放させる構造をとることで前記水流路の内部に堆積・残留した前記スケールを薬品や専用の器具を用いることなく前記スケール堆積・残留している部分から確実に除去することが可能であり、かつ前記水流路が前記スケールにより閉塞した状態からの復旧が可能であり、確実かつ短時間にスケールの除去を行うことができる。
【００２８】
以下、各実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、前記熱交換器本体２３と前記着脱部材２４とは間に空間Ｓを有して対向させて配置され、前記空間Ｓには前記冷媒流路２９が渦巻状に配置され、前記空間Ｓが前記渦巻状の冷媒流路２９によって仕切られることにより、渦巻状の水流路３０が形成される。
【００３０】
本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、スケールの堆積・残留によって熱交換性能の低下が生じ得るが、水流路の閉塞によって水−冷媒熱交換器５が熱交換機能を失ってしまった場合でもスケールの除去が可能な水−冷媒熱交換器５の構造を有するものであり、その詳細を以下に説明する。
【００３１】
前記水−冷媒熱交換器５は、図２のように熱交換器本体２３と着脱部材２４が分離可能な構造を持つ。前記熱交換器本体２３は一面が開放された本体容器２５の内部に適当なピッチを持って渦巻状に巻かれた冷媒管２６を有し、前記冷媒管２６によって熱交換器本体２３内に連続した凹部３２が形成されている。前記着脱部材２４は前記凹部３２の開放面を閉塞するように配置される。
【００３２】
前記冷媒管２６は前記本体容器２５の内側底面との接触面を溶接もしくは耐塩性・高温耐性を持つ密閉手段によりシールされており、前記冷媒管２６と前記着脱部材２４との間は水が通らない構造となっている。前記着脱部材２４は前記水−冷媒熱交換器５の熱交換器本体２３から分離可能な構造とするため、前記冷媒管２６と前記着脱部材２４との接触面は耐塩性・高温耐性を持つ密閉手段によりシールされている。ただし、前記固定手段の固定時には、前記冷媒管２６と前記着脱部材２４の間は水を通さない構造となっている。前記冷媒管２６は二重管構造となっており、冷媒漏れが起こった場合でも前記水流路３０に冷媒が混入することがない。
【００３３】
水は、水−冷媒熱交換器５の中央部に接続された水管２７から水流入部５ａを通って前記水流路３０に供給され、前記水−冷媒熱交換器５の中央から外周部に向かって渦状に流動する間に、前記冷媒管２６の冷媒より吸熱して湯となり、水−冷媒熱交換器５の端部に接続された水管２７から流出して貯湯タンク９へ流動する。
【００３４】
上記のような構造を持つ前記水−冷媒熱交換器５において、前記水流路３０内の閉塞の原因となっている水から析出したスケールの除去を行う方法を説明する。
【００３５】
まず、ヒートポンプ給湯機の電源を遮断し、給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１を開放して水−冷媒熱交換器５の水流路内に残っている水を排水する。給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１から水の流出がなくなった後、水−冷媒熱交換器５の前記着脱部材２４を取り外し、水−冷媒熱交換器５における水流路内に堆積・残留しているスケールおよびその他の異物の除去を行う。
【００３６】
水−冷媒熱交換器５のスケール除去作業の後、再び水−冷媒熱交換器５の前記着脱部材２４を取り付け、ヒートポンプユニット１の復旧を行った後、ヒートポンプ給湯機の電源を投入し、水流路すすぎ運転開始信号をヒートポンプユニット１に送信する。
【００３７】
水流路すすぎ運転は図３に示す水流路すすぎ運転のフロー図に従い運転を行う。
【００３８】
水流路すすぎ運転開始信号を受信し（Ｓ１）、水流路すすぎ用の三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水がタンクユニット２へ戻る回路から遮断してすべての水を排水する回路を作る（Ｓ２）。前記水−冷媒熱交換器５のエア抜き運転を行った後（Ｓ３）、給水弁１９を開放する（Ｓ４）とともに水循環ポンプ１０を始動し（Ｓ５）、タンクユニット２からヒートポンプユニット１へ貯湯タンク９内に蓄えられた常温の水を流動させ、水−冷媒熱交換器５内に残ったスケールおよびその他に混入が考えられる異物を三方弁２２の排水側より排水する。
【００３９】
三方弁２２の排水は規定の時間が経過するまで継続する（Ｓ６）。Ｓ６で規定の時間経過後、水循環ポンプ１０を停止し（Ｓ７）、三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水を排水する回路を遮断して全てタンクユニット２へ戻す回路を作る（Ｓ８）。給水弁１９を閉じて貯湯タンク９からヒートポンプユニット１への給水を停止する（Ｓ９）。これにより、水−冷媒熱交換器５に残留していたスケールおよびその他の異物が貯湯タンク９に流入せずに水−冷媒熱交換器５の洗浄を完了できる。Ｓ９終了後、ヒートポンプ給湯機は待機状態へ移行する（Ｓ１０）。
【００４０】
図２の構造では、前記水流路３０を前記冷媒管２６と前記水−冷媒熱交換器５の熱交換器本体２３と前記着脱部材２４とで画成し、前記水流路３０と前記冷媒管が密接しながら交互に配置されている。従って、冷媒管２６から直接的に外気へ放熱することがない。対して通常の外管と内管から構成され、外管と内管をそれぞれ流れる流体が熱交換を行う二重管式熱交換器を考えると、外管は周囲が外気と接触しているために周囲から外気に対して直接的に放熱が起こり、放熱ロスが大きくなる。この点、図２における構造では放熱ロスがより小さく、水−冷媒熱交換器としての性能が向上する。
【００４１】
また、図２における放熱が起こる面は平面であるため、前記二重管式熱交換器の長い曲面の放熱面と比較して断熱を行いやすいため、高効率化が図れる。
【００４２】
また、前記冷媒管の巻き回数を変更することで熱交換距離を変更することができるため、前記ヒートポンプユニットの特性に合った熱交換能力を有する前記水−冷媒熱交換器５を容易に設計できる。
【実施例２】
【００４３】
本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、前記熱交換器本体２３及び前記着脱部材２４の少なくとも一方には、互いに対向する対向面に凹部３２が設けられる。具体的には、前記凹部３２は、前記熱交換器本体２３に設けられる。また、前記熱交換器本体２３の凹部３２と着脱部材２４の対向面２４ａとで前記水流路３０が画成される。
【００４４】
また、本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、前記熱交換器本体２３及び前記着脱部材２４の少なくとも一方の外面に、前記水流路３０に沿って前記冷媒流路３１が配置される。具体的には、前記冷媒流路３１は、前記熱交換器本体２３の外面２５ａに配置される。
【００４５】
本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、スケールの堆積・残留によって熱交換性能の低下が生じ得るが、水流路の閉塞によって水−冷媒熱交換器５が熱交換機能を失ってしまった場合でもスケールの除去が可能な水−冷媒熱交換器５の構造を有するものであり、その詳細を以下に説明する。
【００４６】
前記水−冷媒熱交換器は、図４のように熱交換器本体２３と着脱部材２４が分離可能な構造を持つ。前記熱交換器本体２３は開放面を持つ連続した溝を設けた溝付きの板状部材２８と冷媒流路３１を構成する冷媒管２６を前記板状部材２８の下側に溝に這わせるように配置した構造となっている。前記着脱部材２４は前記板状部材２８の溝の開放面を閉塞するように配置する。
【００４７】
前記冷媒管２６と前記板状部材２８との接触面は溶接により密着している。前記着脱部材２４は前記熱交換器本体２３から取り外し可能な構造とするため前記熱交換器本体２３と前記着脱部材２４との接触面は耐塩性・高温耐性を持つ密閉手段によりシールされており、前記熱交換器本体２３と前記着脱部材２４の接触面は水を通さない構造とする。水は前記熱交換器本体２３と前記着脱部材２４が成す空間を水流路３０として流動する。
【００４８】
水は、水−冷媒熱交換器５に接続された水管２７から前記水流路３０に供給され、前記水−冷媒熱交換器５の前記板状部材２８の溝に沿って流動する間に、前記冷媒管２６を流れる冷媒より吸熱して湯となり、水−冷媒熱交換器５に接続された水管２７から流出して貯湯タンク９へ流動する。
【００４９】
上記のような構造を持つ前記水−冷媒熱交換器において、前記水流路３０の内部の閉塞の原因となる水から析出したスケールの除去を行う方法を説明する。
【００５０】
まず、ヒートポンプ給湯機の電源を遮断し、給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１を開放して水−冷媒熱交換器５における水流路内に残っている水を排水する。給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１から水の流出がなくなった後、水−冷媒熱交換器５の前記着脱部材２４を取り外し、水−冷媒熱交換器５における水流路内に堆積・残留しているスケールおよびその他の異物の除去を行う。
【００５１】
水−冷媒熱交換器５のスケール除去作業の後、再び水−冷媒熱交換器５の前記着脱部材２４を取り付け、ヒートポンプユニット１の復旧を行った後、ヒートポンプ給湯機の電源を投入し、水流路すすぎ運転開始信号をヒートポンプユニット１に送信する。
【００５２】
水流路すすぎ運転は図３に示す水流路すすぎ運転のフロー図に従い運転を行う。
【００５３】
水流路すすぎ運転開始信号を受信し（Ｓ１）、三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水がタンクユニット２へ戻る回路から遮断してすべての水を排水する回路を作る（Ｓ２）。前記水−冷媒熱交換器５のエア抜き運転を行った後（Ｓ３）、給水弁１９を開放する（Ｓ４）とともに水循環ポンプ１０を始動し（Ｓ５）、タンクユニット２からヒートポンプユニット１へ貯湯タンク９内に蓄えられた常温の水を流動させ、水−冷媒熱交換器５内に残ったスケールおよびその他に混入が考えられる異物を三方弁２２の排水側より排水する。
【００５４】
三方弁２２の排水は規定の時間が経過するまで継続する（Ｓ６）。Ｓ６において、規定の時間が経過していた場合は水循環ポンプ１０を停止し（Ｓ７）、三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水を排水する回路を遮断してすべてタンクユニット２へ戻す回路を作る（Ｓ８）。給水弁１９を閉じて貯湯タンク９からヒートポンプユニット１への給水を停止する（Ｓ９）。これにより、水−冷媒熱交換器５に残留していたスケールおよびその他の異物が貯湯タンク９に戻ることなく水−冷媒熱交換器５の洗浄を完了できる。Ｓ９まで終了後、ヒートポンプ給湯機は待機状態へ移行する（Ｓ１０）。
【００５５】
図４に示した前記水−冷媒熱交換器５では、前記板状部材２８の前記水流路３０を成す溝は蛇腹状に一つとしているが、溝を平行もしくは螺旋状に、一つまたは複数設けることで水流路３０を成す構造であってもよい。前記スケールが析出し易い前記水流路の出口付近で前記水流路の流路断面積を広く取ることができる。
【実施例３】
【００５６】
実施例３に係る水−冷媒熱交換器は、前記熱交換器本体２３及び前記着脱部材２４の少なくとも一方には、互いに対向する対向面に凹部３２が設けられる。具体的には、前記凹部３２は、前記熱交換器本体２３に設けられる。また、前記熱交換器本体２３の凹部３２と着脱部材２４の対向面２４ａとで前記水流路３０が画成される。
【００５７】
また、本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、前記水流路３０の中に前記冷媒流路３１が配置される。
【００５８】
本実施例に係る水−冷媒熱交換器５は、スケールの堆積・残留によって熱交換性能の低下が生じ得るが、水流路の閉塞によって水−冷媒熱交換器５が熱交換機能を失ってしまった場合でもスケールの除去が可能な水−冷媒熱交換器５の構造を有するものであり、その詳細を以下に説明する。
【００５９】
前記水−冷媒熱交換器は、図５のように熱交換器本体２３と着脱部材２４が分離可能な構造を持つ。前記熱交換器本体２３は開放面を持つ連続した溝を設けた板状部材２８と冷媒流路３１を構成する冷媒管２６を前記板状部材２８の溝の内側に配置した構造となっている。着脱部材２４は前記板状部材２８の溝の開放面を閉塞するように配置されている。
【００６０】
前記冷媒管２６は前記板状部材２８との接触面を溶接により密着している。前記着脱部材２４は前記熱交換器本体２３から取り外し可能な構造とするため前記冷媒管２６と前記着脱部材２４との接触面は耐塩性・高温耐性を持つ密閉手段によりシールされており、前記冷媒管２６と前記着脱部材２４の接触面は水を通さない構造とする。
【００６１】
前記水−冷媒熱交換器において、水は前記板状部材２８の溝と前記着脱部材２４が成す空間を水流路３０として流動する。水は、水−冷媒熱交換器５に接続された水管２７から前記水流路３０を通り、前記水−冷媒熱交換器５の前記板状部材２８の溝に沿って流動する間に、前記冷媒管２６を流れる冷媒より吸熱して湯となり、水−冷媒熱交換器５に接続された水管２７から流出して貯湯タンク９へ流動する。
【００６２】
上記のような構造を持つ前記水−冷媒熱交換器５において、前記水流路３０の内部の閉塞の原因となっている水から析出したスケールの除去を行う方法を説明する。
【００６３】
まず、ヒートポンプ給湯機の電源を遮断し、給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１を開放して水−冷媒熱交換器５における水流路内に残っている水を排水する。給水配管エア（水）抜き栓２０および給湯配管エア（水）抜き栓２１から水の流出がなくなった後、水−冷媒熱交換器５から前記閉塞体を取り外し、水−冷媒熱交換器５における水流路３０の内部に堆積・残留しているスケールおよびその他の異物の除去を行う。
【００６４】
水−冷媒熱交換器５のスケール除去作業の後、再び水−冷媒熱交換器５の前記着脱部材２４を取り付け、ヒートポンプユニット１の復旧を行った後、ヒートポンプ給湯機の電源を投入し、水流路すすぎ運転開始信号をヒートポンプユニットに送信する。
【００６５】
水流路すすぎ運転は図３に示す水流路すすぎ運転のフロー図に従い運転を行う。
【００６６】
水流路すすぎ運転開始信号を受信し（Ｓ１）、三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水がタンクユニット２へ戻る回路から遮断してすべての水を排水する回路を作る（Ｓ２）。前記水−冷媒熱交換器のエア抜き運転を行った後（Ｓ３）、給水弁１９を開放する（Ｓ４）とともに水循環ポンプ１０を始動し（Ｓ５）、タンクユニット２からヒートポンプユニット１へ貯湯タンク９内に蓄えられた常温の水を流動させ、水−冷媒熱交換器５内に残ったスケールおよびその他に混入が考えられる異物を三方弁２２の排水側より排水する。
【００６７】
三方弁２２の排水は規定の時間が経過するまで継続する（Ｓ６）。Ｓ６において、規定の時間経過後は水循環ポンプ１０を停止し（Ｓ７）、三方弁２２を切り換えてヒートポンプユニット１の出湯側から出た水を排水する回路を遮断して全てタンクユニット２へ戻す回路を作る（Ｓ８）。給水弁１９を閉じて貯湯タンク９からヒートポンプユニット１への給水を停止する（Ｓ９）。これにより、水−冷媒熱交換器５に残留していたスケールおよびその他の異物が貯湯タンク９に流入せずに水−冷媒熱交換器５の洗浄を完了できる。Ｓ９終了後、ヒートポンプ給湯機は待機状態へ移行する（Ｓ１０）。
【００６８】
図５に示した前記水−冷媒熱交換器５では、前記板状部材２８の前記水流路３０を成す溝は蛇腹状に一つとしているが、溝を平行もしくは螺旋状に、一つまたは複数設けることで水流路３０を成す構造であってもよい。
【００６９】
また、本実施形態に係る水−冷媒熱交換器５は、前記水流路３０の流路断面積が、水流路３０の上流側よりも下流側で大きく設定されるものであってもよい。このようにすれば、水流路３０の上流側から下流側（具体的には、入口から出口）にかけて前記水流路３０の流路断面積を変化可能であり、高温となり前記含有成分の溶解度が低下して前記スケールが析出し易い前記水流路３０の出口付近で前記水流路３０の流路断面積を広く取ることができる。例えば、実施例１に係る水−冷媒熱交換器５であれば、冷媒管の巻きピッチを変化させる構造が考えられる。また、実施例２及び３に係る水−冷媒熱交換器５であれば、前記板状部材２８の溝深さ及び幅を前記水流路方向に徐々に変化させる構造が考えられる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ヒートポンプユニット
２  タンクユニット
３  接続配管
４  圧縮機
５  水−冷媒熱交換器
６  減圧弁
７  蒸発器
８  ファン
９  貯湯タンク
１０  水循環ポンプ
１１  給水配管
１２  給湯配管
１３  圧縮機温度センサ
１４  水−冷媒熱交換器入口水温度センサ
１５  水−冷媒熱交換器出口水温度センサ
１６  蒸発器入口温度センサ
１７  蒸発器出口温度センサ
１８  外気温度センサ
１９  給水弁
２０  給水配管エア（水）抜き栓
２１  給湯配管エア（水）抜き栓
２２  三方弁
２３  熱交換器本体
２４  着脱部材
２５  本体容器
２６  冷媒管
２７  水管
２８  板状部材
２９，３１  冷媒流路
３０  水流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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